中国农业科学｜四川农业大学马建教授课题组：基于GWAS的中国地方小麦成熟胚大小位点的鉴定及其遗传效应解析

小麦籽粒主要由胚、胚乳和种皮组成，其中，胚虽然仅占籽粒干重的2%—3%，却在多个方面发挥着不可替代的重要作用。首先，胚作为种子萌发和幼苗建成的核心器官，其大小直接影响早期生长活力，研究表明，大胚型小麦品种表现出更快的萌发速度、更高的出苗率、更发达的根系和更强的幼苗生物量积累能力，这些特性在逆境条件下尤为重要；其次，胚富含优质蛋白、脂质（占籽粒总脂质的20%）、维生素和矿物质，是提升面粉营养价值的关键组分；此外，作为制粉工业的重要副产物，小麦胚在食品加工和医药领域具有广泛应用前景。中国地方小麦品种具有较高的遗传变异、高亲和性、高适应性、抗病性、早熟性和多粒性等特点，对于小麦育种利用具有重要的价值。

近期，四川农业大学小麦研究所马建教授课题组完成的题为“基于GWAS的中国地方小麦成熟胚大小位点的鉴定及其遗传效应解析”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷6期正式发表。

该研究利用小麦660K SNP芯片对240份不同来源的中国地方小麦进行基因型分析，并结合3个环境的胚大小表型数据，通过混合线性模型进行全基因组关联分析，对检测到的显著性关联位点进行遗传效应分析和候选基因预测。

结果显示，在3个环境及最佳线性无偏预测值（BLUP）下，胚长、胚宽、胚面积、胚长宽比的范围分别为1.64—3.43 mm、0.93—2.58 mm、1.10—5.71 mm2和1.06—2.08，其广义遗传力分别为0.76、0.47、0.54和0.60。

胚长、胚宽、胚面积、胚长宽比、胚长粒长比和胚宽粒宽比之间存在显著的正相关性，相关系数为0.271—0.922。主要胚性状（胚长、胚宽、胚面积）与粒长、千粒重、根干重呈显著正相关。

共鉴定到18个在2个环境及BLUP中稳定表达的、与胚长和胚面积显著关联的SNP位点，这些位点被分为4个QTL区段，其中，控制胚长的有3个、控制胚面积的有1个，且胚面积QTL（QEA. sicau.3B）与胚长QTL（QEL.sicau.3B.2）共定位。

针对主效胚长位点QEL.sicau.1B，预测了9个候选基因。遗传效应分析表明，QEL.sicau.1B的增效应位点在提高胚长、粒长、粒宽、粒重和缩短开花期方面具有显著作用，对提高幼苗根干重和地上部苗子干重方面具有显著优势，而对分蘖数和小穗数具有一定负效应。比较分析表明，QEL.sicau.1B和QEL.sicau.3B.2可能为新位点。

综上，通过全基因组关联分析检测到4个与胚大小显著相关的稳定QTL，针对胚长位点QEL.sicau.1B，预测了9个可能的候选基因。证实胚大小与籽粒大小呈显著正相关，且与苗期根系活力有一定关联。

四川农业大学小麦研究所马建教授为该文通信作者。

该研究获得四川省自然科学基金项目面上项目（2024NSFSC0330）、四川省大学生创新创业训练计划（S202514389093）、乐山市特色植物资源创新利用工程技术研究中心开放课题（TSZW2025-12）的资助。

全文链接：

《基于GWAS的中国地方小麦成熟胚大小位点的鉴定及其遗传效应解析》

文献引用：

叶美金, 吴雷, Lohani Md Nahibuzzaman, 尹丽, 胡欣荣, 刘亚西, 蒋云峰, 陈国跃, 蒲至恩, 李阳, 李婷, 邹亚亚, 吴佳怡, 马建. 基于GWAS的中国地方小麦成熟胚大小位点的鉴定及其遗传效应解析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1157-1171.

YE MeJin, WU Lei, MD NAHIBUZZAMAN Lohani, YIN Li, HU XinRong, LIU YaXi, JIANG YunFeng, CHEN GuoYue, PU ZhiEn, LI Yang, LI Ting, ZOU YaYa, WU JiaYi, MA Jian. Genome-Wide Association Study-Based Identification of Loci Controlling Mature Embryo Size in Chinese Wheat Landraces and Their Genetic Effects Analysis[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(6): 1157-1171.